JP5032160B2 - Display device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、表示装置及びその製造方法に関し、特に、歩留を向上させる技術に関する。 The present invention relates to a display device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a technique for improving yield.
薄型パネルの一つである液晶表示装置は、低消費電力や小型で軽量であるといったメリットを活かして、パーソナルコンピュータのモニタや携帯情報端末機器のモニタに広く利用されている。近年では、液晶表示装置はテレビとしても用いられ、液晶表示装置によるテレビは従来のブラウン管によるテレビにとって代わろうとしている。 A liquid crystal display device, which is one of thin panels, is widely used in monitors for personal computers and portable information terminal devices, taking advantage of low power consumption, small size, and light weight. In recent years, liquid crystal display devices have also been used as televisions, and televisions based on liquid crystal display devices are about to replace conventional televisions using cathode ray tubes.
液晶表示装置としては、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下、TFTという。)を画素スイッチング素子とするアクティブマトリクス表示装置が知られている。アクティブマトリクス表示装置は、画素内に素子を持たないパッシブマトリクス表示装置に比べて、高区画質を実現できるため液晶表示装置の主流となっている。 As a liquid crystal display device, an active matrix display device using a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) as a pixel switching element is known. Active matrix display devices have become the mainstream of liquid crystal display devices because they can achieve higher partition quality than passive matrix display devices that do not have elements in the pixels.
TFTとしては、半導体膜を用いたMOS(Metal Oxide Semiconductor)構造が多用されている。このMOS構造には、トップゲートを有する正スタガ型やボトムゲートを有する逆スタガ型といった種類がある。TFTの有する半導体膜は、非晶質シリコン薄膜や多結晶シリコン薄膜などを用いることができ、液晶表示装置の用途や性能によって適宜選択される。例えば、小型パネルに用いられるTFTは、多結晶シリコン薄膜を用いることが多い。多結晶シリコン薄膜を用いたTFTは、移動度が高く、画素スイッチング素子として用いると小型化可能であり、パネルの高精細化を図ることができるためである。また、多結晶シリコン薄膜を用いたTFTは、画素スイッチングを駆動する周辺回路にも適用することができる。 As the TFT, a MOS (Metal Oxide Semiconductor) structure using a semiconductor film is often used. This MOS structure includes a normal stagger type having a top gate and an inverted stagger type having a bottom gate. As the semiconductor film of the TFT, an amorphous silicon thin film, a polycrystalline silicon thin film, or the like can be used, and is appropriately selected depending on the use and performance of the liquid crystal display device. For example, a TFT used for a small panel often uses a polycrystalline silicon thin film. This is because a TFT using a polycrystalline silicon thin film has high mobility and can be miniaturized when used as a pixel switching element, so that high definition of the panel can be achieved. A TFT using a polycrystalline silicon thin film can also be applied to a peripheral circuit that drives pixel switching.
TFT液晶表示装置(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display、以下TFT−LCDと言う。)では、データ線からスイッチング素子であるTFTを介して画素電極に電位が供給される。データ線は、1つの配線層に形成され、画素が形成された表示エリアの外部まで延設されている。ここで、製造プロセスにおいて、データ線をパターニングする際のパターン欠陥等によりデータ線が断線すると、断線箇所以降のデータ線に接続された画素に信号電圧が供給されないこととなる。これにより、歩留りが低下して製造コストがアップするという問題点を有する。 In a TFT liquid crystal display device (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, hereinafter referred to as TFT-LCD), a potential is supplied from a data line to a pixel electrode through a TFT as a switching element. The data lines are formed in one wiring layer and extend to the outside of the display area where the pixels are formed. Here, in the manufacturing process, if the data line is disconnected due to a pattern defect or the like when patterning the data line, the signal voltage is not supplied to the pixels connected to the data line after the disconnected position. As a result, there is a problem in that the yield decreases and the manufacturing cost increases.
特許文献1には、データ線の下にデータ線の冗長配線を形成し、データ線が断線した箇所の両側にレーザ照射して冗長配線と断線せずに残っているデータ線とを接続することにより断線箇所を修復する技術が開示されている。また、このようにデータ線の断線部を修復する技術は、特許文献2にも開示されている。
しかしながら、特許文献1に示される表示装置では、冗長配線は、ゲート線が形成される配線層に形成されており、この配線層の配線レイアウトが複雑になり、冗長配線及びゲート配線が互いの配線レイアウトによって制限されるという問題点を有する。本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、各配線層の配線レイアウトを制限せずに歩留りを向上させる表示装置を提供することを目的とする。 However, in the display device disclosed in Patent Document 1, the redundant wiring is formed in the wiring layer in which the gate line is formed, the wiring layout of this wiring layer becomes complicated, and the redundant wiring and the gate wiring are mutually connected. The problem is that it is limited by the layout. The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a display device that improves the yield without limiting the wiring layout of each wiring layer.
本発明に係る表示装置は、
画素電極に接続されマトリクス状に配された複数のスイッチング素子の素子領域が形成される活性シリコン層と、
前記活性シリコン層と同一層からなる土台シリコン層と、
前記スイッチング素子に信号電圧を供給するデータ線と、
前記スイッチング素子にゲート電圧を供給するゲート線と、
前記データ線及び前記ゲート線と異なる配線層に形成され、前記データ線の不良箇所において前記データ線と置換される冗長配線とを有し、
前記冗長配線は、前記土台シリコン層の上に形成されていることを特徴とするものである。
A display device according to the present invention includes:
An active silicon layer in which element regions of a plurality of switching elements connected to the pixel electrode and arranged in a matrix are formed;
A base silicon layer comprising the same layer as the active silicon layer;
A data line for supplying a signal voltage to the switching element;
A gate line for supplying a gate voltage to the switching element;
The data line and is formed in a wiring layer different from the gate line, have a redundant wiring and to be substituted for the data lines in the defective portion of the data line,
The redundant wiring is characterized in that it is formed on the base silicon layer .
本発明の表示装置によれば、各配線層の配線レイアウトを制限せずに歩留りを向上させることができる。 According to the display device of the present invention, the yield can be improved without restricting the wiring layout of each wiring layer.
以下、添付した図面を参照して本発明に係る実施の形態について説明する。
[第1の実施形態]
本発明を適用する表示装置として、液晶表示装置を例として説明する。図1は、本発明を適用した第1の実施形態に係る液晶表示装置10を示す断面図である。液晶表示装置10は、表示パネル11と、バックライト12を備えている。液晶表示パネル11は、入力される表示信号に基づいて画像表示を行うよう構成されている。バックライト12は、液晶表示パネル11の反視認側に配され、液晶表示パネル11を介して視認側へ光を照射するよう構成されている。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[First Embodiment]
A liquid crystal display device will be described as an example of a display device to which the present invention is applied. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a liquid
液晶表示パネル11は、薄膜トランジスタアレイ基板(以下、TFTアレイ基板という。)13、対向基板14、シール剤15、液晶16、スペーサ17、配向膜18、偏光板19を備えて構成されている。TFTアレイ基板13と対向基板14は、対向配置されている。シール剤15は、枠状に形成され、TFTアレイ基板13と対向基板14の縁部を接着している。液晶16は、両基板と枠状のシール剤15に囲まれた空間に封入されている。
The liquid crystal display panel 11 includes a thin film transistor array substrate (hereinafter referred to as a TFT array substrate) 13, a
スペーサ17は、TFTアレイ基板13と対向基板14の間に介され、TFTアレイ基板13と対向基板14との距離を一定に保つよう構成されている。配向膜18は、液晶16とTFT基板13との間、及び液晶16と対向基板14との間に配され、液晶を配向させるよう構成されている。偏光板19は、TFTアレイ基板13の視認側、及び対向基板14の反視認側に設けられ、特定の偏光成分を透過又は吸収するよう構成されている。
The
図2は、TFTアレイ基板13の構成を示す平面図である。TFTアレイ基板13は、表示領域21と、周辺領域22を有している。表示領域21は、矩形状に形成され、周辺領域22は、表示領域21の周囲を囲むよう枠状に形成されている。この周辺領域22において、枠状のシール剤15によりTFTアレイ基板13と対向基板14が貼り合わされる。
FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the
表示領域21には、ゲート線GL、データ線DL、画素23が形成されている。ゲート線GLは、平行に複数延びて、周辺領域22に配されたゲート線駆動回路24に接続されている。データ線DLは、ゲート線DLと交差するよう複数形成され、周辺領域22に配されたデータ線駆動回路25に接続されている。画素23は、隣接するゲート線GLと隣接するデータ線DLによって囲まれた領域であり、マトリクス状に配されている。
In the
画素23は、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下、TFT素子という。)26、画素電極27、キャパシタ28を備えている。TFT素子26は、ゲートがゲート線GLに接続され、ソースがデータ線DLに接続され、ドレインが画素電極27に接続されている。画素電極27には、対向基板14に形成された対向電極(図示せず)と対向配置されている。対向電極には共通電位が供給されている。これにより、TFT素子26に供給される信号電圧によって、画素電極27と対向電極との間の液晶16に印加する電界が制御される。キャパシタ28は、TFT素子26のドレインと画素電極27との間に接続され、画素電極27に入力される信号の電荷を蓄積するよう構成されている。
The
なお、図2では、周辺領域22にゲート駆動線回路24及びデータ線駆動回路25が直接実装されているが、ゲート線駆動回路24及びデータ線駆動回路25は、TFTアレイ基板13の外部に実装されるよう構成してもよい。
In FIG. 2, the gate
次に、このように構成される液晶表示装置10の動作について説明する。ゲート線駆動回路24から各ゲート線GLにゲート信号が供給される。このゲート信号によってあるゲート線GLに駆動電圧が供給されると、このゲート線GLに接続されたすべてのTFT素子26がONとなる。一方、データ線駆動回路25から各データ線DLに信号電圧が供給される。これにより、画素電極27に信号電圧に応じた電荷が蓄積される。この結果、画素電極27と対向電極(図示せず)との電位差に応じて画素電極27と対向電極との間の液晶16の配列が変化し、液晶表示パネル11を透過する光量が変化する。このように、画素23毎に信号電圧を変えると、所望の画像を表示することができる。
Next, the operation of the liquid
次に、TFTアレイ基板13の詳細な構成について図3及び図4を用いて説明する。図3は、TFTアレイ基板13の詳細な構成を示す一部平面図であり、図4は、図3のA−A'断面図である。TFTアレイ基板13は、絶縁性基板31、ポリシリコン層Po、第1メタル層M1、第2メタル層M2、第3メタル層M3、ゲート絶縁膜32、第1層間絶縁膜33、第2層間絶縁膜34、及び透明電極膜35を備えている。
Next, a detailed configuration of the
図4に示すように、TFTアレイ基板13は、絶縁性基板31を有している。絶縁性基板31は、透過性を有するガラス基板や石英基板によって構成することができる。絶縁性基板31の上には、一部に不純物がドープされたポリシリコン層Poが形成されている。なお、不純物がドープされた領域を縦線部で示す。ポリシリコン層Poは、活性ポリシリコン層36及び土台ポリシリコン層37を有している。活性ポリシリコン層36及び土台ポリシリコン層37は、それぞれ島状に形成されている。活性ポリシリコン層36では、不純物がドープされた不純物拡散領域がTFT素子26のソース領域S、ドレイン領域Dを構成している。また、ソース領域Sとドレイン領域Dとの間はTFT素子26のチャネル領域を構成している。なお、TFT素子26は、LDD(Lightly Doped Drain)構造としてもよい。土台ポリシリコン層37は、データ線DLと平行に形成されている(図3)。
As shown in FIG. 4, the
活性ポリシリコン層36のソース領域S、ドレイン領域Dの上には、それぞれソース側コンタクトメタル39、ドレイン側コンタクトメタル40が形成されている。ドレイン側コンタクトメタル40及び活性ポリシリコン層36は、キャパシタ28の下部電極として機能するよう構成されている。土台ポリシリコン層37の上には、冗長配線41が形成されている。冗長配線41は、図3に示すように、データ線DLの下に平行に形成されている。ソース側コンタクトメタル39、ドレイン側コンタクトメタル40及び冗長配線41は、同一配線層上に形成されている。この配線層を第1メタル層M1とする。
On the source region S and drain region D of the
第1メタル層M1の上には、第1メタル層M1を覆うようにゲート絶縁膜32が形成されている。ゲート絶縁膜32の上には、活性ポリシリコン層36のチャネル領域に対応する位置にゲート電極層42が形成されている。ゲート絶縁膜32の上には、ドレイン側コンタクトメタル40と対応する位置に上部キャパシタ電極層43が形成されている。上部キャパシタ電極層43は、キャパシタ28の上部電極として機能するよう構成されている。なお、ゲート電極層42及び上部キャパシタ電極層43は、同一配線層上に形成されており、この配線層を第2メタル層M2とする。
A
第2メタル層M2の上には、第2メタル層M2を覆うように第1層間絶縁膜33が形成されている。第1層間絶縁膜33の上には、冗長配線41と対応する位置にソース電極層44が形成されている。ソース電極層44は、図3の紙面左右方向に延び、データ線DLを構成している。ここで、ソース電極層44が形成された配線層を第3メタル層M3とする。第3メタル層M3の上には、第3メタル層M3を覆うように第2層間絶縁膜34が形成されている。
A first
第2層間絶縁膜34の上には、ソース電極層44及びソース側メタルコンタクト39に接続するソース配線45が形成されている。ソース配線45は、第1ソース側コンタクトホール46を介してソース電極層44に接続されると共に、第2ソース側コンタクトホール47を介してソース側コンタクトメタル39に接続されている。また、第2層間絶縁膜34の上には、ドレイン側コンタクトメタル40に接続する画素電極27が形成されている。画素電極27は、ドレイン側コンタクトホール48を介してドレイン側コンタクトメタル40に接続されている。ソース配線45及び画素電極27は、同一層の透明導電膜35によって構成されている。
On the second
次に、このように構成されたTFTアレイ基板13の製造方法について説明する。はじめに、絶縁性基板31上にプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法によって50nm〜70nmの厚さにアモルファスシリコン膜を形成する。なお、アモルファスシリコン膜成膜前に、下地膜としてシリコン窒化膜、シリコン酸化膜、又はシリコン窒化膜とシリコン酸化膜等の積層膜を形成してもよい。その後、エキシマレーザアニール又はYAGレーザアニール等を用い、アモルファスシリコン膜を融解した後、冷却及び固化させることによりポリシリコン層Poを得る。その後、ドライエッチングによってポリシリコン層Poを島化加工して活性ポリシリコン層36及び土台ポリシリコン層37を形成する。なお、土台ポリシリコン層37は、後工程で形成されるソース電極層44の下全面に対応する位置に存在するよう形成する。
Next, a manufacturing method of the
次に、ポリシリコン層Poの全面にMo、Cr、W、又はTi等からなる第1メタル層M1を形成する。その後、パターニングを行うことによってソース側コンタクトメタル39、ドレイン側コンタクトメタル40、及び冗長配線41を形成する。なお、上述の説明では、ポリシリコン層Poと第1メタル層M1が異なるマスクパターンを用いて写真製版工程を行っているが、ハーフトーンやグレートーン技術を用いてポリシリコン層Po及び第1メタル層M1を1つのマスクパターンによってパターニング形成することも可能である。
Next, a first metal layer M1 made of Mo, Cr, W, Ti, or the like is formed on the entire surface of the polysilicon layer Po. Thereafter, patterning is performed to form the source
次に、第1メタル層M1上に、プラズマCVD法を用いてゲート絶縁膜32を形成する。その後、ゲート絶縁膜32上に、スパッタリング法により第2メタル層M2を形成する。なお、スパッタリング法としては、DC(Direct Current)マグネトロンを用いたスパッタ法を用いることができる。その後、第2メタル層M2をパターニングすることにより、ゲート電極層42と上部キャパシタ電極層43を形成する。第2メタル層M2は、Mo、Cr、W、Al、Taやこれらを主成分とする金属膜によって構成することができる。
Next, the
次に、ゲート電極層42をマスクとして、イオン注入法やイオンドーピング法を用いて下層の活性ポリシリコン層36に不純物を導入する。ここで、導入する不純物として、リンを用いればTFT素子26はn型トランジスタとなり、ボロンを用いればp型トランジスタとなる。また、同一基板上に、一方の不純物を導入する間に他方のチャネル領域をレジスト等でマスクすることによりn型チャネル領域とp型チャネル領域を形成し、n型とp型のTFT素子26を形成することも可能である。この場合、n型チャネル領域とp型チャネル領域に対応する位置にn型トランジスタゲート用のゲート電極層とp型トランジスタ用のゲート電極層をそれぞれ2回に分けて形成すればよい。
Next, using the
次に、第2メタル層M2上に、プラズマCVD法を用いてシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜等を堆積させて第1層間絶縁膜33を形成する。その後、400℃以上で熱処理を行うことにより、ポリシリコン層Poに導入された不純物を熱拡散させる。これにより、活性ポリシリコン層36にソース領域S、ドレイン領域Dが形成される。
Next, a first
次に、第1層間絶縁膜33上に、第3メタル層M3をスパッタリング法によって成膜する。このスパッタリング法としては、DCマグネトロンを用いたスパッタ法を用いることができる。第3メタル層M3は、AlやAlを主成分とする合金膜によって構成することができる。また、Mo、Cr、W、Taやこれらを主成分とする合金膜によって構成することもできる。また、これらの合金膜を積層するよう構成してもよい。次に、第3メタル層M3をエッチングによりパターニングを行い、ソース電極層44を形成する。第3メタル層M3のエッチングは、ウェットエッチング及びドライエッチングのいずれでもよい。
Next, a third metal layer M3 is formed on the first
次に、第3メタル層M3を覆うようにシリコン窒化膜を形成し、第2層間絶縁膜34を形成する。次に、ドライエッチングにより、第2層間絶縁膜34の表面から第3メタル層M3に達するまで、第1ソース側コンタクトホール46を形成する。また、第2層間絶縁膜34の表面から第1メタル層M1に達するまで、第2ソース側コンタクトホール47及びドレイン側コンタクトホール48を形成する。
Next, a silicon nitride film is formed so as to cover the third metal layer M3, and a second
次に、第2層間絶縁膜34の上に、透明導電膜35を形成する。透明導電膜35としては、酸化インジウムを主成分とするITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)を用いることができる。透明電極膜35は、各コンタクトホール46〜48を覆うように形成される。その後、透明電極膜35をパターニングすることにより、ソース配線45及び画素電極27を形成する。これにより、図3及び図4に示すTFTアレイ基板13が得られる。
Next, a transparent
このように製造されるTFTアレイ基板13では、製造工程において第3メタル層M3に形成されたソース電極層44、つまりデータ線DLに断線が生じる場合がある。データ線DLの断線箇所は、製造工程におけるパターン欠陥検査、TFTアレイ基板13完成後のパターン欠陥検査、及び電気的検査等によって検出される。データ線DLの断線が検出された場合には、データ線DLの断線箇所の両側に位置する断線していない部分のデータ線DLにレーザを照射し、断線していない部分のデータ線DL(ソース電極層44)と冗長配線41とを接続する。これにより、断線していないデータ線DL―データ線DLの断線箇所の下層に位置する冗長配線41−断線していないデータ線DLが接続され、断線箇所を回避するよう導通が確保される。すなわち、冗長配線41が断線した位置においてデータ線DLと置換される。
In the
このように、データ線DLの下層に冗長配線41を形成し、データ線DLの不良箇所において冗長線41を置換することによって、データ線DLの断線箇所における導通を確保することができる。この結果、TFTアレイ基板13全体の歩留りを向上させ、生産性を向上させることができる。また、冗長配線41は、データ線DL及びゲート線GLが形成された配線層(M2、M3)とは異なる配線層(M1)に形成されているため、他の配線によって各配線層の配線レイアウトが制約されることはない。
Thus, by forming the
また、冗長配線41は、ゲート線GLと交差する位置にも形成されているため、冗長配線41とゲートGLの交差点の近傍でデータ線DLが断線した場合であっても、データ線DLと冗長配線41とを置換することによってデータ線を補修することが可能である。
Further, since the
また、ポリシリコン層Po上に、第1メタル層M1が形成されているため、コンタクトホール形成時などに生じるポリシリコン層Poの突き抜けを防止することができる。また、ポリシリコン層Po上に第1メタル層M1を配することにより、第1メタル層M1がキャパシタ28の下部電極として機能するため、キャパシタ28の電圧依存性を低減することができる。
Further, since the first metal layer M1 is formed on the polysilicon layer Po, it is possible to prevent the polysilicon layer Po from penetrating when a contact hole is formed. Further, by disposing the first metal layer M1 on the polysilicon layer Po, the first metal layer M1 functions as a lower electrode of the
[第2の実施形態]
図5は、第2の実施形態に係るTFTアレイ基板13Aの構成を示す断面図である。なお、液晶表示装置全体の構成は、第1の実施形態と略同一であるためその説明を省略する。図3に示すように、第2の実施形態に係るTFTアレイ基板13Aは、土台ポリシリコン37が形成されていない。このように、土台ポリシリコン37を省略しても本発明の効果を得ることができる。なお、他の構成については第1の実施形態と略同一構成であるため、同一符号を付すことによりその説明を省略する。
このように、土台ポリシリコン層37を除去することにより、冗長配線41の形成される位置が低くなる。これにより、冗長配線41の上に形成されるゲート絶縁膜32の段差部分の被覆性が向上し、ゲート絶縁膜32の耐圧を向上させることができる。これによりTFTアレイ基板13Aの信頼性を向上させることができる。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the
Thus, by removing the
[第3の実施形態]
図6は、第3の実施形態に係るTFTアレイ基板13Bの構成を示す平面図である。なお、液晶表示装置全体の構成は、第1の実施形態と略同一であるためその説明を省略する。第3の実施形態では、紙面上下方向に延びるゲート電極層42と、紙面左右方向に延びる土台ポリシリコン層37及び冗長配線41の交差点において、土台ポリシリコン層37及び冗長配線41が除去されている。
[Third embodiment]
FIG. 6 is a plan view showing a configuration of a
ゲート電極層42と冗長配線41が交差する位置では、ゲート絶縁膜32を介してゲート電極層42と冗長配線41とが対峙しているため、ゲート絶縁膜32の耐圧が低下する場合がある。これに対し、第3の実施形態では、ゲート電極層42と交差する部分の土台ポリシリコン層37及び冗長配線41を除去することで、ゲート電極層42と冗長配線41が交差部分におけるゲート絶縁膜32の耐圧を確保している。これにより、TFTアレイ基板13の生産性及び信頼性を向上させることができる。
At the position where the
なお、第2の実施形態と同様に、土台ポリシリコン層37をゲート電極層42との交差点のみならず全面にわたって形成しなくてもよい。
As in the second embodiment, the
[第4の実施形態]
図7は、本発明の第4の実施形態に係るTFTアレイ基板13Cの構成を示す断面図である。なお、液晶表示装置全体の構成は、第1の実施形態と略同一であるためその説明を省略する。第4の実施形態では、第2メタル層M2においてもデータ線DLの下に予備の冗長配線となる予備冗長配線50が形成されている。すなわち、冗長配線が第1メタル層M1及び第2メタル層M2にも形成された2層構造を有している。なお、第2メタル層M2に形成される予備冗長配線50は、第2メタル層M2に形成されたゲート電極層42や上部キャパシタ電極層43との交差点では除去され、ゲート電極層42や上部キャパシタ電極層43と短絡しないよう形成されている。なお、第2の実施形態と同様に、第4の実施形態でも土台ポリシリコン層37を省略するよう構成することができる。
このように構成されたTFTアレイ基板13Cでは、通常時では、第2メタル層M2に形成された予備冗長配線50を冗長配線として用い、予備冗長配線50によって修復できない箇所では、第1メタル層M1に形成された冗長配線41を冗長配線として用いる。
[Fourth Embodiment]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a
In the
ここで、第1メタル層M1に膜厚の薄い高融点金属膜を用いると、第1メタル層M1を介してイオンドーピングによる不純物が導入されることに加え、第1メタル層M1とポリシリコン層Poとの間のシリサイドが形成されることにより、高融点金属膜である第1メタル層M1とポリシリコン層Poとのコンタクト抵抗がより低減するという効果が得られる。また、第1メタル層M1は、膜厚が薄くヒロック生成も無いのでゲート絶縁膜の被覆も良好に行うことができるというメリットを有する。
一方で、膜厚の薄い高融点金属膜によって形成された第1メタル層M1は、必ずしも配線材料として最適化されているわけでなく、第1メタル層M1を冗長配線として用いる場合には第1メタル層M1の修復した箇所において配線抵抗が増大するデメリットを有する場合がある。
Here, when a thin refractory metal film is used for the first metal layer M1, impurities due to ion doping are introduced through the first metal layer M1, and the first metal layer M1 and the polysilicon layer are also introduced. By forming silicide between Po, the contact resistance between the first metal layer M1 which is a refractory metal film and the polysilicon layer Po is further reduced. Further, since the first metal layer M1 is thin and does not generate hillocks, the first metal layer M1 has an advantage that the gate insulating film can be satisfactorily covered.
On the other hand, the first metal layer M1 formed of a thin refractory metal film is not necessarily optimized as a wiring material. When the first metal layer M1 is used as a redundant wiring, the first metal layer M1 is not necessarily optimized. There is a case in which the wiring resistance increases at the repaired portion of the metal layer M1.
しかしながら、例え、上記のようなメリット及びデメリットを有している場合であっても、第4の実施形態では、通常は第1メタル層M1よりも配線抵抗の小さい第2メタル層M2を冗長配線として用い、第2メタル層M2での修復が困難な箇所では第1メタル層M1を冗長配線として用いることにより、冗長配線の抵抗増大を最小限に抑制すると共に、第1メタル層M1を配することによって得られる上記のようなメリットも得ることができる。もちろん、第4の実施形態のように第2のメタル層M2に予備冗長配線50を設ける構成は、第1〜第3の実施形態においても適用することができる。
However, even if the above-described advantages and disadvantages are present, in the fourth embodiment, the second metal layer M2 having a wiring resistance smaller than that of the first metal layer M1 is usually used as the redundant wiring. The first metal layer M1 is used as a redundant wiring at a place where it is difficult to repair the second metal layer M2, thereby suppressing the increase in resistance of the redundant wiring to the minimum and arranging the first metal layer M1. The above-mentioned merit obtained by this can also be obtained. Of course, the configuration in which the spare
第1〜第4の実施形態では、本発明を液晶表示装置に適用して説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の種々の表示装置に適用することができる。また、第1〜第5の実施形態では、トップゲート構造を有する正スタガ型のTFTを例としたが、本発明はこれに限定されるものではない。他の種々のTFTを有する表示装置において、ゲート電極層と異なる配線層に冗長配線を形成し、データ線DLの断線部でデータ線DLと冗長配線を接続するよう構成することができる。これにより、他の構成を有するTFTにおいても、歩留りを向上させるという本発明の効果を得ることができる。 In the first to fourth embodiments, the present invention is applied to the liquid crystal display device. However, the present invention is not limited to this and can be applied to other various display devices. . In the first to fifth embodiments, a positive stagger type TFT having a top gate structure is taken as an example, but the present invention is not limited to this. In a display device having other various TFTs, a redundant wiring can be formed in a wiring layer different from the gate electrode layer, and the data line DL and the redundant wiring can be connected at the disconnection portion of the data line DL. As a result, even in a TFT having another configuration, the effect of the present invention of improving the yield can be obtained.
10...液晶表示装置 11...液晶表示パネル 12...バックライト
13...TFTアレイ基板 14...対向基板 15...シール材
16...液晶 17...スペーサ 18...配向膜
19...偏光板 21...表示領域 22...周辺領域
23...画素 24...ゲート線駆動回路 25...データ線駆動回路
26...TFT素子 27...画素電極 28...キャパシタ
31...絶縁性基板 32...ゲート絶縁膜 33...第1層間絶縁膜
34...第2層間絶縁膜 35...透明導電膜 36...活性ポリシリコン層
37...土台ポリシリコン層 39...ソース側コンタクトメタル
40...ドレイン側コンタクトメタル 41...冗長配線
42...ゲート電極層 43...上部キャパシタ電極層 44...ソース電極層
45...ソース配線 50...予備冗長配線
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記活性シリコン層と同一層からなる土台シリコン層と、
前記スイッチング素子に信号電圧を供給するデータ線と、
前記スイッチング素子にゲート電圧を供給するゲート線と、
前記データ線及び前記ゲート線と異なる配線層に形成され、前記データ線の不良箇所において前記データ線と置換される冗長配線とを有し、
前記冗長配線は、前記土台シリコン層の上に形成されていることを特徴とする表示装置。 An active silicon layer in which element regions of a plurality of switching elements connected to the pixel electrode and arranged in a matrix are formed;
A base silicon layer comprising the same layer as the active silicon layer;
A data line for supplying a signal voltage to the switching element;
A gate line for supplying a gate voltage to the switching element;
The data line and is formed in a wiring layer different from the gate line, have a redundant wiring and to be substituted for the data lines in the defective portion of the data line,
The display device , wherein the redundant wiring is formed on the base silicon layer .
前記冗長配線は、前記データ線の下に位置するよう形成されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 A conductive film connected to the redundant wiring via a first contact hole and connected to the data line via a second contact hole;
The display device according to claim 1 , wherein the redundant wiring is formed to be positioned below the data line.
前記絶縁性基板上に形成され、スイッチング素子の素子領域が形成された活性シリコン層と、
前記活性シリコン層と同一層からなる土台シリコン層と、
前記絶縁基板上に形成され、データ線の不良箇所において前記データ線と置換される冗長配線と、
前記冗長配線を覆うように形成されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート線と、
前記ゲート線を覆うように形成された第1層間絶縁膜と、
前記第1層間絶縁膜上に形成され、前記冗長配線上に位置する前記データ線と、
前記データ線を覆うように形成された第2層間絶縁膜と、
前記第2層間絶縁膜上に形成され、第1コンタクトホールを介して前記冗長配線に接続されると共に、第2コンタクトホールを介して前記データ線に接続された導電膜とを有し、
前記冗長配線は、前記土台シリコン層上に形成されたことを特徴とする表示装置。 An insulating substrate;
An active silicon layer formed on the insulating substrate and having an element region of a switching element formed thereon;
A base silicon layer comprising the same layer as the active silicon layer;
A redundant wiring formed on the insulating substrate and replaced with the data line at a defective portion of the data line;
A gate insulating film formed to cover the redundant wiring;
A gate line formed on the gate insulating film;
A first interlayer insulating film formed to cover the gate line;
The data line formed on the first interlayer insulating film and positioned on the redundant wiring;
A second interlayer insulating film formed to cover the data line;
The second is formed on the interlayer insulating film, which is connected to the redundant wiring through the first contact hole, have a connection to a conductive layer on the data line through the second contact hole,
The display device , wherein the redundant wiring is formed on the base silicon layer .
前記土台シリコン層上にデータ線の不良箇所において前記データ線と置換される冗長配線を形成し、
前記冗長配線上にゲート絶縁膜を形成し、
前記第1層間絶縁膜上にゲート電極層を形成し、
前記ゲート電極層上に第1層間絶縁膜を形成し、
前記第1層間絶縁膜上に前記データ線を形成し、
前記データ線上に第2層間絶縁膜を形成し、
前記第2層間絶縁膜の表面から前記冗長配線に達する第1コンタクトホールと、前記第2層間絶縁膜の表面から前記データ線に達する第2コンタクトホールを形成し、
前記第1コンタクトホール及び前記第2コンタクトホールを覆うように導電膜を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。 An active silicon layer and a base silicon layer in which an active region of a switching element is formed on an insulating substrate are formed in the same layer ,
Forming a redundant wiring to be replaced with the data line at a defective portion of the data line on the base silicon layer ;
Forming a gate insulating film on the redundant wiring;
Forming a gate electrode layer on the first interlayer insulating film;
Forming a first interlayer insulating film on the gate electrode layer;
Forming the data line on the first interlayer insulating film;
Forming a second interlayer insulating layer on the data line;
Forming a first contact hole reaching the redundant wiring from the surface of the second interlayer insulating film and a second contact hole reaching the data line from the surface of the second interlayer insulating film;
A method for manufacturing a display device, comprising: forming a conductive film so as to cover the first contact hole and the second contact hole.
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